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戰神1號火箭2級工作

戰神1號火箭2級工作

1. 發動機點火:通過電子控制設備發送命令,點火信號被傳送到發動機點火系統,然後點火系統啟動點火器將點火信號傳送到點火燃料和氧化劑之間,啟動發動機。

2. 加速階段:發動機燃燒產生推力,使火箭加速,從而脱離地球引力的束縛,高速逃離大氣層。

3. 分離階段:第一級完成任務後,它脱離火箭整體,並且將第二級火箭推出整體。

4. 第二級點火:第二級發動機被點燃,繼續加速,使火箭達到所需的軌道速度。

5. 飛行航向調整:在飛行過程中,火箭需要根據計劃的軌道飛行高度和方向進行調整。這通常通過發動機噴口和舵面來完成。

6. 分離衞星:當火箭達到所需的軌道後,衞星被推出,進入它的軌道。

1. 發動機點火:通過電子控制設備發送命令,點火信號被傳送到發動機點火系統,然後點火系統啟動點火器將點火信號傳送到點火燃料和氧化劑之間,啟動發動機。

2. 加速階段:發動機燃燒產生推力,使火箭加速,從而脱離地球引力的束縛,高速逃離大氣層。

3. 分離階段:第一級完成任務後,它脱離火箭整體,並且將第二級火箭推出整體。

4. 第二級點火:第二級發動機被點燃,繼續加速,使火箭達到所需的軌道速度。

5. 飛行航向調整:在飛行過程中,火箭需要根據計劃的軌道飛行高度和方向進行調整。這通常通過發動機噴口和舵面來完成。

6. 分離衞星:當火箭達到所需的軌道後,衞星被推出,進入它的軌道。

1. 發動機點火:通過電子控制設備發送命令,點火信號被傳送到發動機點火系統,然後點火系統啟動點火器將點火信號傳送到點火燃料和氧化劑之間,啟動發動機。

2. 加速階段:發動機燃燒產生推力,使火箭加速,從而脱離地球引力的束縛,高速逃離大氣層。

3. 分離階段:第一級完成任務後,它脱離火箭整體,並且將第二級火箭推出整體。

4. 第二級點火:第二級發動機被點燃,繼續加速,使火箭達到所需的軌道速度。

5. 飛行航向調整:在飛行過程中,火箭需要根據計劃的軌道飛行高度和方向進行調整。這通常通過發動機噴口和舵面來完成。

6. 分離衞星:當火箭達到所需的軌道後,衞星被推出,進入它的軌道。

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戰神一號運載火箭的第二節有什麼用途?

戰神一號運載火箭的第二節推進動力是J-2X火箭引擎,燃料是液態氫及液態氧(LOx)。在2007年7月16日,美國太空總署宣佈由洛克達因為J-2X火箭引擎的地面測試和試驗飛行的公司,也是唯一一家簽署J-2X引擎的公司。

原本美國太空總署打算使用航天飛機主引擎當第二節,但由於價格高昂(每顆引擎$5.5-6千萬美元),如果重新設計引擎,也要經過地面及真空測試;再者,第二節是不可重複使用的,所以決定使用J-2X火箭引擎,最重要的是其價格低廉(每顆引擎$2千萬美元),而且只要改良,不必重新研發。

雖然J-2X火箭引擎是從現有的引擎改良,燃料供應系統卻是全然新的。原先計劃由航天飛機外燃料槽的內部結構進行修改,以"內槽"的方式分開燃料槽及氧化劑槽。最後使用阿波羅時期的概念,並不用內槽結構來減輕重量,而是在兩個槽間以隔壁隔開。

現今的設計,使用簡約的方式增加推進劑容量:以隔板隔開的燃料槽可裝載297,900磅(約135噸)。較重的燃料可降低第二節引擎點火時的瞬間加速度,僅0.6G。

第二節的頂端將裝配載人的獵户座太空船,下發也裝設有類似農神一B運載火箭及農神五號運載火箭的推進系統,能在火箭飛行時控制第一及第二節的翻滾。

戰神一號運載火箭的第二節也和航天飛機的外部燃料槽使用相同的泡綿絕緣體,可隔絕低温推進劑受熱,且肯尼迪航天中心的氣候潮濕,同樣的絕緣材料也用在哥倫比亞號航天飛機上,但被絕緣材料的破片擊中,造成返航時燒燬,然而戰神一號運載火箭不會有此危險。

在2007年8月28日,美國太空總署宣佈與波音公司簽約設計戰神一號運載火箭的上面級。上面節將由美國太空總署的密喬零件裝配廠負責製造,即現今幫美國太空總署製造航天飛機液態氫/液態氧燃料槽的一個裝配廠。此裝配廠在1960年代即建造農神五號運載火箭的S-IC節,當時屬於波音公司的廠房。

美國成功發射“戰神”火箭的推力是多少?

美國東部時間11時30分(北京時間23時30分),“戰神I-X”火箭從肯尼迪航天中心39B發射台騰空而起。升空約兩分鐘後,“戰神I-X”飛行至距地面約39.6公里處,其第一級與第二級發生分離。隨後,前者在降落傘的協助下落入大西洋,並被回收用於分析研究;後者和模擬載荷在內的火箭其餘部分在不受控狀態下墜入大西洋。

“戰神I-X”火箭長約100米,重800多噸,安裝有700多個傳感器,在當天的測試過程中,這些傳感器不斷向地面控制中心傳輸火箭飛行過程中的參數數據。美國航天局將在今後數月內對這些數據進行分析。

美國航天局表示,“戰神I-X”火箭的第二級及其載荷均為模擬裝置,因此當天測試的只是火箭的第一級。不過,“戰神I-X”火箭的大小和質量與今後實際發射的“戰神I”火箭類似,通過當天的飛行,航天局可以測試與“戰神I”火箭相關的飛行特徵、設備性能以及地面操作能力

美國航天局道格·庫克此前曾表示:“火箭試射意義重大。不管發射結果如何,傳輸的數據對我們而言頗為重要。”

“戰神I-X”是美國下一代運載火箭——“戰神”系列火箭的模型火箭。“戰神”系列火箭、“奧賴恩”載人航天器及“牽牛星”月球登陸器是美國航天局“星座項目”的三大支柱。

按計劃,在2009年至2012年間,美國航天局還將對“奧賴恩”的發射中斷系統進行3次測試,隨後測試“戰神I-Y”火箭,並於2015年對“戰神”火箭及“奧賴恩”進行一次聯合測試。

根據布什時期制定的“新太空探索計劃”以及美國航天局為完成這一計劃出台的“星座項目”,美國現有的航天飛機將於2010年全部退役,“奧賴恩”以及“戰神”火箭最早將於2015年接棒進行載人航天活動。但奧巴馬上台後任命委員會重新審查這一項目,“奧賴恩”及“戰神”的前途仍存變數。

“戰神1號”是什麼類型的火箭?

戰神1號 為兩級載人航天覆合燃料火箭

戰神一號運載火箭的第一節為可重複發射的固態輔助火箭

戰神一號運載火箭的第二節推進動力是J-2X火箭引擎,燃料是液態氫及液態氧

美國的“戰神”火箭是幹什麼的?

戰神火箭系列運載火箭 戰神系列運載火箭 戰神系列運載火箭 包含戰神一號、戰神四號和戰神五號運載火箭,為美國於2010年航天飛機除役後接替發射任務的火箭,戰神一號運載火箭屬載人性質,計劃酬載獵户座太空船運送太空人;其他兩者為載物火箭計劃酬載登月小艇等設備。 計劃緣由 戰神系列運載火箭是實行2004年美國總統布什的重返月球的演説,美國太空總署經過多次的擬定和修改部分計劃逐漸讓重返月球的登月小艇及指揮艙與實際狀況相符,整個計劃稱為星座計劃(Project Constellation),預計戰神一號運載火箭將於2011年進行測試。 命名由來 取自美國的科幻小説,當時的構想(相當於戰神五號運載火箭),第一節:兩支四段式固態輔助火箭配上三顆航天飛機主引擎;第二節:一顆RL-10火箭引擎。由於書中取名為戰神,所以就使用此名稱。 戰神系列運載火箭簡介 戰神一號運載火箭 戰神一號運載火箭的裝配圖主條目:戰神一號運載火箭 戰神一號運載火箭是一兩節式的運載火箭,第一節使用的是五段式固態運載火箭,第二節使用的是J-2X火箭引擎,燃料為液態氫/液態氧。未來將運載獵户座太空船至國際太空站或月球。 戰神四號運載火箭 主條目:戰神四號運載火箭 戰神四號運載火箭與戰神五號運載火箭類似,只是運送的性質不同。 戰神五號運載火箭 主條目:戰神五號運載火箭 戰神五號運載火箭的輔助火箭為兩枚五段式的固態輔助火箭,第一節使用五顆RS-68火箭引擎,第二節則為J-2X火箭引擎,第一及第二節皆以液態氫/液態氧為燃料。 未來展望 目前美國國家航空空暨太空總署將戰神系列運載火箭定位在中程太空探索發展計劃,主旨是藉由此係列運載火箭建立中繼站(月球基地),成為到達火星的跳板。

J-2火箭發動機的系列版本

1964年,原設計公司洛克達因為了改進J-2的性能而研發了這個試驗版本,當初名為J-2X(並不是後來的J-2X)。最主要的改動就是將燃氣發生器循環換成了tap-off cycle,即將通過燃燒室上的管道供應熱氣體,而不是通過的燃燒器。除了要移除發動機上部分結構,這些改動還降低了發動機啟動的難度並妥善地協調了各燃燒室的關係。

其他的改動還包括節流系統,可變的燃料混合系統。還有一個新的“空閒模式”,它提供很少的推力,可用於在軌機動,或在再次燃燒之前穩定燃料箱。

試驗中,洛克達因生產了六台樣機,命名為J-2S。從1965年到1972年,這些樣機總共試車30858秒。1972年,美國當局決定不再生產土星五號,該發動機的研製也告一段落。而NASA考慮將J-2S用於其他用途,在眾多航天飛機方案中,其中就用用五台J-2S來驅動的方案。 J-2X是J-2的一個新版本,它將用於星座計劃和未來的載人飛船奧賴恩。原先的計劃是使用兩台J-2X來驅動地球出發站(EDS),每台J-2X將提供294,000磅力。2006年2月18日,NASA決定將J-2X用在戰神一號的第二級,這項決定將把戰神號的研製週期縮短到3年,2013年即可首飛。而奧賴恩飛船有望在2014年首飛。除此之外,J-2X還簡化了奧賴恩的結構。2007年8月23日,NASA還專為J-2X發動機試車在斯坦尼斯航天中心建造了新的試驗基地。(SSC) 2007年12月到2008年5月間,在試驗基地已用J-2發動的各組件進行了九次試驗,為研製J-2X做了準備。

J-2X將比J-2效率更高且更簡單,但比航天飛機發動機成本低。2007年7月16日,NASA正式宣佈洛克達因承接了總價達12億美元的J-2X研發合同,並決定將J-2X用於戰神五號的上面級。

戰神一號運載火箭的設計歷史

戰神一號運載火箭和戰神五號運載火箭這兩款運載火箭顯現出美國太空總署的工程概念。戰神一號運載火箭將配有一支五段式的固態火箭(非航天飛機的四段式固態輔助火箭),第二節長度較第一節短。

增進運輸系統計劃書

洛歇馬丁公司於1995年和馬歇爾太空飛行中心簽約增進運輸系統計劃書(Advanced Transportation System Studies,ATSS),其執行綱要概述一些類似戰神一號運載火箭的太空運載工具,液體燃料的第二節位於大型固態火箭之上,並考慮在邊變更型的第二節使用J-2S 及航天飛機主引擎(SSME)引擎。

探測系統建造計劃書

2004年1月,在布什總統宣佈太空探索的願景後,於2005年4月29日授予美國國家航太暨太空總署一份探測系統建造計劃書(Exploration Systems Architecture Study)表示:以最高標準建造能達到月球或火星的載人及載物之太空運載工具,並能達到載人的標準及能往返於國際太空站及地球間。為了研製能夠維持人類機能及易於操縱的探測月球設備,必須確認相關關鍵技術及增進各項探測系統。

火箭動力系統的建造

美國國家航太暨太空總署計劃以航天飛機現有的設備來建造戰神一號運載火箭。起先要使用航天飛機的四段式固態輔助火箭(SRB)做為第一節,並以一顆航天飛機主引擎為第二節。載貨的火箭則與原設計相同,將使用五段式的固態輔助火箭,而末端節使用一顆航天飛機主發動機(SSME)。

雖然戰神一號運載火箭在初步憑估後可以成功的作為運載火箭,但進一步模擬測試發現四段式的第一節固態運載火箭可能無法負擔獵户座太空船的酬載重量;所以在2006年1月,美國太空總署宣佈將減少獵户座太空船的大小,並改用五段式之第一節固態運載火箭,第二節運載火箭引擎也從一顆航天飛機主引擎(SSME)改為阿波羅改良版的J-2X火箭引擎。從四段式固態運載火箭轉變為五段式固態運載火箭讓美國太空總署可以達到與計劃書相同的要求(雖然固態運載火箭的段數也可用其它數量),但選用五段式固態運載火箭主要原因是要配合J-2X火箭引擎。

戰神I-X火箭的研發作用

戰神I-X火箭是美國宇航局為了代替航天飛機而開發的新一代載人火箭“戰神I(Ares I)”的實驗火箭。戰神火箭非常高,不過顯得比較纖細。“戰神I-X”火箭將達到327英尺高(將近100米)。在發射實驗中,“戰神I-X”火箭將安裝上“獵户座”飛船的模型,測試硬件和軟件的工作情況。美國宇航局在獲得這次試驗數據的基礎上,進一步開發2號實驗火箭“戰神 I-Y”,以驗證最終實際載人時的各種數據。最後NASA計劃在2013年之前開發出“戰神 I”的驗證火箭,在2015年發射實際載有宇航員的正式火箭。

戰神一號運載火箭的構造遭到哪些評價?

戰神一號運載火箭的構造曾被遭到某些主張的批評。

第一,製造酬載二十五噸級的火箭,可能被認為與現存的火箭公司競爭,如三角洲四號重型運載火箭,改進現行火箭的安全性並減少花費的提議也受到討論,能減少研發金費,並以先前的技術延伸,應能達成較高的成功率。

美國國家航太暨太空總署的企劃團隊精選了一些戰神一號運載火箭的反對意見,並評估較擎天神系列運載火箭或德爾塔系列運載火箭安全兩倍的設計。於2007年中旬,報道指出來自國會的壓力將取消航天飛機的發射並以擎天神及三角洲運載火箭取代。

第二,美國國家航太暨太空總署所選擇的火箭結構需進行兩項引擎改良計劃-分別為需30億美元研發經費的第一節五段式固態火箭及12億美元研發經費的J-2X引擎。

其它多餘的花費用在長遠的改良計劃和增加發射任務的安全性及較無功用的硬件設施去除,因為部分零件在航天飛機上是有好處的,但是用到戰神系列運載火箭卻形成累贅。事實上,批評者認為除了除去航天飛機主引擎和四段式固態輔助火箭,新火箭的結構也應移除有關航天飛機的部分零件。

第三,當今科技可能無法使計劃中的火箭箭身穩定飛行,細長的結構造成前端的空氣阻力極大,尾端也會產生紊亂的震波。所以,戰神一號運載火箭將會來回擺動讓火箭箭身能以最穩定的狀態飛行。

航天飛機其固態輔助火箭之推力向量控制系統也可以持續地應負飛行中不穩定的狀態,有效地減少火箭箭體不斷轉向(機械動作)的負擔,另外,美國太空總署開始處理風切現象的問題。

第四,各種造成戰神一號運載火箭晚於表定時間的因素如預算壓力及工程和科技的瓶頸,都有可能造成航天飛機除役到戰神一號運載火箭首次發射間空窗期擴大。於2007年下半年,預定首度飛行將是航天飛機除役後五年的2015年。

第五,運載能力的質量降低是因為美國太空總署縮小戰神一號運載火箭的大小重量甚至是把獵户座太空船多餘的安全逃脱火箭去除,獵户座太空船即位於戰神一號運載火箭的頂端。

為了不影響現在航天飛機的發射底座,戰神一號運載火箭的底座就極為棘手,不得已只能先做出戰神一號運載火箭的各部分零件(例如五段式固態運載火箭和J-2X火箭引擎),戰神五號運載火箭也只能如此,將所有零件完成卻無法組裝的窘境,評論家也預測如果行程表持續的延後,造成最後需加緊趕工而使航天飛機退役有重大的停擺,正如同航天飛機和農神五號交接的時候的大量財力耗損,如果再次重演,將使戰神五號運載火箭的建造完成日遙遙無期。

戰神一號運載火箭

戰神火箭系列運載火箭的命名由來

取自美國的科幻小説,當時的構想(相當於戰神五號運載火箭),第一節:兩支四段式固態輔助火箭配上三顆航天飛機主引擎;第二節:一顆RL-10火箭引擎。由於書中取名為戰神,所以就使用此名稱。

戰神系列運載火箭簡介

戰神一號運載火箭

戰神一號運載火箭的裝配圖主條目:戰神一號運載火箭

戰神一號運載火箭是一兩節式的運載火箭,第一節使用的是五段式固態運載火箭,第二節使用的是J-2X火箭引擎,燃料為液態氫/液態氧。未來將運載獵户座太空船至國際太空站或月球。

戰神四號運載火箭

主條目:戰神四號運載火箭

戰神四號運載火箭與戰神五號運載火箭類似,只是運送的性質不同。

戰神五號運載火箭

主條目:戰神五號運載火箭

戰神五號運載火箭的輔助火箭為兩枚五段式的固態輔助火箭,第一節使用五顆RS-68火箭引擎,第二節則為J-2X火箭引擎,第一及第二節皆以液態氫/液態氧為燃料。

未來展望

目前美國國家航空空暨太空總署將戰神系列運載火箭定位在中程太空探索發展計劃,主旨是藉由此係列運載火箭建立中繼站(月球基地),成為到達火星的跳板。

美國戰神I-X火箭發射按計劃墜入大西洋

北京時間10月28日23時30分,美國航天局“戰神1-X”火箭在佛羅里達州肯尼迪航天中心39B發射台點火升空。這是美國首次對下一代運載火箭進行飛行測試,主要任務是收集飛行數據。

“戰神1-X”火箭是為了代替航天飛機而開發的新一代載人火箭“戰神1(Ares1)”的實驗火箭,將成美國重返月球航天器之一。原定於美國東部時間27日8時(北京時間20時)發射,但因天氣條件不佳,不得不推遲到今天發射。

升空約兩分鐘後,“戰神I-X”飛行至距地面約39.6公里處,其第一級與第二級發生分離。隨後按照預定計劃,前者在降落傘的協助下落入大西洋,並被回收用於分析研究;後者和模擬載荷在內的火箭其餘部分在不受控狀態下墜入大西洋。

“戰神I-X”火箭重800多噸,高約100米,超過了美國自由女神像。在測試過程中,上面安裝的700多個高清晰傳感器,不斷向地面控制中心傳輸火箭飛行過程中的參數數據。美國航天局將對這些數據進行分析。

“戰神”系列火箭、“奧賴恩”載人航天器及“牽牛星”月球登陸器是美國“新太空探索計劃”的三大支柱。宇航員將乘坐“奧賴恩”飛往國際太空站,隨後乘坐“牽牛星”登陸月球,完成任務後返回“奧賴恩”,並乘坐“奧賴恩”返回地球。

根據布什時期制定的這一計劃,美國現有的航天飛機將於2010年全部退役,“奧賴恩”以及“戰神”火箭最早將於2015年接棒進行載人航天活動。但奧巴馬上台後,對計劃進行重新審查,“奧賴恩”及“戰神”的前途仍存變數。

戰神一號運載火箭發展有哪些遇到哪些瓶頸?

發展瓶頸

在2008年1月,美國太空總署發現戰神一號運載火箭的第一節固態運載火箭在剛飛行的一分鐘發生劇烈的振動,足以使整台運載火箭達到危險的狀態。多次的加速度將此振動的頻率更加頻繁,造成振動的原因是第一節火箭內部的氣流擾動。

美國太空總署的官方早在2007年即瞭解到此問題,在2008年3月試着以減少運載火箭的壓力來解決。

美國太空總署承認此問題非常嚴重,五節中有四節可能有問題,但美國太空總署也有信心此問題,因為過去有很多成功解決的例子。美國太空總署也勾勒出這種全新的運輸系統,因為早期的阿波羅號或航天飛機在改進的地方也遇上一些瓶頸,但總能化險為夷,邁向成功之路。

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